DE112018007050B4 - Retroreflective window - Google Patents
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Abstract
Retroreflektierendes Fenster (1, 2, 3), mit:einem ersten transparenten Plattenmaterial (10a) und einem zweiten transparenten Plattenmaterial (10b), die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind;einem transparenten Dreiecksprisma (30), welches zwischen dem ersten und dem zweiten transparenten Plattenmaterial (10a, 10b) angeordnet ist und eine erste Seite (30a) entlang des ersten transparenten Plattenmaterials (10a) im Querschnitt und eine zweite und eine dritte Seite (30b, 30c) mit einem Winkel in Bezug auf die erste Seite (30a) aufweist; undeinem Wechselelement (50), welches der zweiten Seite (30b) zugewandt installiert ist, welche eine untere Seite der zweiten und dritten Seiten (30b, 30c) ist, und zwischen einem reflektierenden Zustand, in welchem ein Reflexionsgrad von Strahlen sichtbaren Lichts und Infrarotstrahlen 70% oder mehr beträgt, und einem nicht-reflektierenden Zustand, in welchem der Reflexionsgrad von Strahlen sichtbaren Lichts und Infrarotstrahlen 30% oder weniger beträgt, gewechselt werden kann, wobeiwenn das Wechselelement (50) in dem reflektierenden Zustand ist, in dem Dreiecksprisma (30),ein Lichtstrahl, der auf dem ersten transparenten Plattenmaterial (10a) in einem Winkel gleich oder größer als ein vorbestimmter Winkel (a)in Bezug auf eine Normallinie (N) des ersten transparenten Plattenmaterials (10a) einfällt und in das Dreiecksprisma (30) von der ersten Seite (30a) einfällt, von dem Wechselelement (50) und der dritten Seite (30c) reflektiert wird, und dann von dem ersten transparenten Plattenmaterial (10a) in dem gleichen Winkel wie beim Eintreten emittiert wird, undvon Lichtstrahlen, die auf dem ersten transparenten Plattenmaterial (10a) mit einem Winkel zu der Normallinie (N), der kleiner als der vorbestimmte Winkel ist, einfallen und in das Dreiecksprisma (30) von der ersten Seite (30a) eintreten, der Lichtstrahl, der die dritte Seite (30c) erreicht, übertragen und von dem zweiten transparenten Plattenmaterial (10b) emittiert wird.A retroreflective window (1, 2, 3) comprising: a first transparent sheet material (10a) and a second transparent sheet material (10b) arranged substantially parallel to each other; a transparent triangular prism (30) sandwiched between the first and second transparent sheet material (10a, 10b) and a first side (30a) along the first transparent sheet material (10a) in cross section and a second and a third side (30b, 30c) at an angle with respect to the first side (30a) having; anda changeover member (50) installed facing the second side (30b) which is a lower side of the second and third sides (30b, 30c) and between a reflective state in which a reflectance of visible light rays and infrared rays is 70 % or more, and a non-reflective state in which the reflectance of visible light rays and infrared rays is 30% or less, wherein when the switching element (50) is in the reflective state, in the triangular prism (30) ,a light beam incident on the first transparent plate material (10a) at an angle equal to or larger than a predetermined angle (a) with respect to a normal line (N) of the first transparent plate material (10a) and entering the triangular prism (30) of incident on the first side (30a), reflected from the changeover element (50) and the third side (30c), and then from the first transparent plate mat erial (10a) is emitted at the same angle as when entering, and light rays incident on the first transparent plate material (10a) at an angle to the normal line (N) smaller than the predetermined angle and entering the triangular prism ( 30) entering from the first side (30a), the light beam reaching the third side (30c) is transmitted and emitted from the second transparent plate material (10b).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein retroreflektierendes Fenster.The present invention relates to a retroreflective window.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Sonnenlicht besteht aus ungefähr zur Hälfte aus Strahlen sichtbaren Lichts und ungefähr zur Hälfte aus Infrarotstrahlen. Um den Bedarf zum Kühlen im Sommer zu unterdrücken ist deshalb ein Fenster, welches Infrarotstrahlen senkt bzw. abschneidet während es sichtbaren Strahlen von Sonnenlicht gestattet durchzugehen, vorgeschlagen worden. Um Infrarotstrahlen zu senken, gibt es ein Verfahren des Absorbierens von Infrarotstrahlen und ein Verfahren des Reflektierens von Infrarotstrahlen. In dem erstgenannten Fall wird das Fenster jedoch heiß und Wärme wird von dem Fenster abgestrahlt, so dass das letztere Reflexionsverfahren effektiv ist. Da das Fenster, welches einfach Infrarotstrahlen reflektiert, die von oben ankommenden Wärmestrahlen des Sonnenlichts nach unten reflektiert, wärmt sich jedoch der Boden vor dem Gebäude auf, was zu einem Wärmeinselphänomen führt.Sunlight consists of about half visible light rays and about half infrared rays. Therefore, in order to suppress the need for cooling in summer, a window which cuts infrared rays while allowing visible rays of sunlight to pass through has been proposed. In order to lower infrared rays, there are a method of absorbing infrared rays and a method of reflecting infrared rays. However, in the former case, the window becomes hot and heat is radiated from the window, so the latter reflection method is effective. However, since the window, which simply reflects infrared rays, reflects the heat rays of sunlight coming from above downward, the ground in front of the building warms up, resulting in a heat island phenomenon.
Für ein derartiges Problem ist ein spezieller Film, welcher Infrarotstrahlen nach oben (in Richtung der Sonne) reflektiert, vorgeschlagen worden (siehe Patentliteratur 1). Dieser Film weist eine optische Funktionsschicht auf, welche Lichtstrahlen in einem Infrarotband reflektiert und Lichtstrahlen in einem sichtbaren Band durchlässt, zum Beispiel in einer Zickzack-Querschnittform. Bei diesem Film wird ein Strahl sichtbaren Lichts durch die optische Funktionsschicht durchgelassen und in den Raum genommen, und ein Infrarotstrahl wird durch die zickzackförmige optische Funktionsschicht zu der Sonnenseite reflektiert.For such a problem, a special film reflecting infrared rays upward (toward the sun) has been proposed (see Patent Literature 1). This film has an optical functional layer which reflects light rays in an infrared band and transmits light rays in a visible band, for example, in a zigzag cross-sectional shape. In this film, a visible light ray is transmitted through the optical functional layer and taken into space, and an infrared ray is reflected to the sunny side by the zigzag optical functional layer.
Obwohl der in Patentliteratur 1 beschriebene Film Strahlen sichtbaren Lichts gestattet durchzugehen und sie für die Szenerie außerhalb des Fensters sichtbar macht, überträgt er jedoch auch Strahlen sichtbaren Lichts von der Sonne. Deshalb erfordert der Film immer noch ein Mittel zum Blockieren von direkten Lichtstrahlen, wie beispielsweise Jalousien.However, although the film described in
Deshalb ist ein selektives Transmissions-/Reflexionsmaterial vorgeschlagen worden, das einen transparenten Abschnitt, welcher geneigt ist, um Lichtstrahlen mit einem Einfallswinkel mit einem vorbestimmten Wert oder mehr total zu reflektieren, und eine Spiegeloberfläche aufweist, welche vorgesehen ist, um den Lichtstrahl in einer Einfallsrichtung zu reflektieren (siehe Patentliteratur 2). Gemäß diesem selektiven Transmissions-/Reflexionsmaterial kann ein direkter Lichtstrahl von der Sonne, der in einem vorbestimmten Einfallswinkel oder größer ankommt, zu der Sonnenseite reflektiert werden, und ein Lichtstrahl, der in einem kleineren Einfallswinkel als der vorbestimmte Wert ankommt, kann durchgelassen werden. Deshalb beseitigt es die Notwendigkeit für ein anderes Mittel zum Blockieren des direkten Lichtstrahls und stellt die Sicht der Szenerie außerhalb des Fensters sicher.Therefore, a selective transmission/reflection material has been proposed, which has a transparent portion which is inclined to totally reflect light beams having an incident angle of a predetermined value or more, and a mirror surface which is provided to reflect the light beam in an incident direction to reflect (see Patent Literature 2). According to this selective transmission/reflection material, a direct ray of light from the sun arriving at a predetermined angle of incidence or greater can be reflected to the sun side, and a ray of light arriving at an angle of incidence smaller than the predetermined value can be transmitted. Therefore, it eliminates the need for some other means of blocking the direct beam of light and ensures the view of the scene outside the window.
Die
Die
Die
Literaturstellenlistecitation list
Patentliteraturpatent literature
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[Patentliteratur 1]:
JP 2014-142669 A JP 2014-142669 A -
[Patentliteratur 2]:
JP 2003-202159 A JP 2003-202159 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Technisches ProblemTechnical problem
Da das in Patentliteratur 2 beschriebene selektive Transmissions-/Reflexionsmaterial lediglich den direkten Lichtstrahl von der Sonne zu der Sonnenseite reflektiert, ist es jedoch bevorzugt, wenn ein Nutzer nicht den direkten Lichtstrahl hereinlassen möchte. Zum Beispiel, wenn es gewünscht ist den direkten Lichtstrahl in den Raum hereinzulassen, um den Raum ohne die Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung heller zu machen, kann der direkte Lichtstrahl jedoch nicht genutzt werden. Als eine Folge ist die Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls verringert.However, since the selective transmission/reflection material described in
Die Erfindung wurde ausgeführt um ein derartiges Problem zu lösen und eine Aufgabe davon ist es, ein retroreflektierendes Fenster bereitzustellen, welches einen direkten Lichtstrahl blockieren und ihn zu einer Sonnenseite reflektieren, während eine Sichtbarkeit beibehalten wird, und eine Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls steigern kann.The invention has been accomplished to solve such a problem and an object thereof is to provide a retroreflective window which can block a direct light ray and reflect it to a sunny side while maintaining visibility and increase usability of the direct light ray.
Lösung des Problemsthe solution of the problem
Ein retroreflektierendes Fenster gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert und umfasst erste und zweite transparente Plattenmaterialien, ein transparentes Dreiecksprisma, das sich zwischen den ersten und zweiten transparenten Plattenmaterialien befindet, und ein Wechselelement, welches zwischen einem reflektierenden Zustand und einem nicht-reflektierenden Zustand gewechselt werden kann. Wenn das Wechselelement in dem reflektierenden Zustand ist, wird in dem Dreiecksprisma ein Lichtstrahl, welcher in einem vorbestimmten Winkel oder größer einfällt, von dem ersten transparenten Plattenmaterial in ungefähr dem gleichen Winkel wie beim Eintreten emittiert, und von Lichtstrahlen, welche in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel eintreten, wird der Lichtstrahl, welcher die dritte Seite erreicht, übertragen und von dem zweiten transparenten Plattenmaterial emittiert.A retroreflective window according to the invention is defined in
Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Gemäß der Erfindung, wenn das Wechselelement in dem reflektierenden Zustand ist, wird in dem Dreiecksprisma ein Lichtstrahl, der in einem vorbestimmten Winkel oder größer einfällt, von dem ersten transparenten Plattenmaterial in ungefähr dem gleichen Winkel wie beim Eintreten emittiert, nachdem er durch das Wechselelement und die dritte Seite reflektiert wird, und von Lichtstrahlen, welche in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel eintreten, wird der Lichtstrahl, der die dritte Seite erreicht, übertragen und von dem zweiten transparenten Plattenmaterial emittiert. Deshalb kann der direkte Lichtstrahl von der Sonne zu der Sonnenseite reflektiert werden und der Lichtstrahl, wie beispielsweise die Szenerie, mit einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel, kann eingefangen werden. Des Weiteren, da das Wechselelement nicht nur in den reflektierenden Zustand, sondern auch in den nicht-reflektierenden Zustand gewechselt werden kann, wird nicht nur der direkte Lichtstrahl zu der Sonnenseite reflektiert, sondern der Zustand kann auch in den Nicht-Reflektierenden geändert werden, um die Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls zu steigern. Deshalb ist es möglich ein retroreflektierendes Fenster bereitzustellen, das zum Blockieren des direkten Lichtstrahls und Reflektieren von ihm zu der Sonnenseite imstande ist, während die Sichtbarkeit beibehalten wird und die Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls gesteigert wird.According to the invention, when the interchangeable element is in the reflective state, in the triangular prism, a light beam incident at a predetermined angle or greater is emitted from the first transparent plate material at approximately the same angle as when entering, after passing through the interchangeable element and the third side is reflected, and of light rays entering at an angle smaller than the predetermined angle, the light ray reaching the third side is transmitted and emitted from the second transparent plate material. Therefore, the direct ray of light from the sun can be reflected to the sunny side, and the ray of light such as the scene with an angle smaller than the predetermined angle can be captured. Furthermore, since the changeable element can be changed not only to the reflective state but also to the non-reflective state, not only the direct light beam is reflected to the sunny side but also the state can be changed to the non-reflective to increase the usability of the direct light beam. Therefore, it is possible to provide a retroreflective window capable of blocking the direct light ray and reflecting it to the sunny side while maintaining visibility and increasing the usability of the direct light ray.
Figurenlistecharacter list
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1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein retroreflektierendes Fenster gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.1 Fig. 12 is a schematic side view showing a retroreflective window according to a first embodiment of the invention. -
2 ist eine Perspektivansicht, die das retroreflektierende Fenster gemäß der ersten Ausführungsform darstellt und einen Rotationsmechanismus darstellt.2 12 is a perspective view showing the retroreflective window according to the first embodiment and showing a rotating mechanism. -
3A bis3D sind Konzeptdarstellungen, die optische Pfade des retroreflektierenden Fensters gemäß der ersten Ausführungsform darstellen, wo3A einen ersten optischen Pfad darstellt,3B einen zweiten optischen Pfad darstellt,3C einen dritten optischen Pfad darstellt, und3D vierte und fünfte optische Pfade darstellt.3A until3D 12 are conceptual diagrams showing optical paths of the retroreflective window according to the first embodiment, where3A represents a first optical path,3B represents a second optical path,3C represents a third optical path, and3D represents fourth and fifth optical paths. -
4 ist eine schematische Seitenansicht, wenn das retroreflektierende Fenster gemäß der ersten Ausführungsform vertikal gedreht ist.4 12 is a schematic side view when the retroreflective window according to the first embodiment is rotated vertically. -
5A bis5C sind Konzeptdarstellungen, die optische Pfade darstellen, wenn das retroreflektierende Fenster gemäß der ersten Ausführungsform vertikal gedreht ist, wo5A einen sechsten optischen Pfad darstellt,5B einen siebten optischen Pfad darstellt, und5C einen achten optischen Pfad darstellt.5A until5C 12 are conceptual diagrams showing optical paths when the retroreflective window according to the first embodiment is rotated vertically, where5A represents a sixth optical path,5B represents a seventh optical path, and5C represents an eighth optical path. -
6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Winkel eines ersten Basiswinkels und einem vorbestimmten Winkel (aufgerundet um 1° Einheit) darstellt, wenn ein Brechungsindex des Prismas geändert wird, wenn ein Scheitelwinkel des Prismas 25° beträgt.6 14 is a diagram showing a relationship between an angle of a first base angle and a predetermined angle (rounded up by 1° unit) when a refractive index of the prism is changed when an apex angle of the prism is 25°. -
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Winkel des ersten Basiswinkels und dem vorbestimmten Winkel darstellt, wenn der Brechungsindex des Prismas geändert wird, wenn der Scheitelwinkel des Prismas 30° beträgt.7 is a diagram showing the relationship between the angle of the first base angle and the predetermined angle when the refractive index of the prism is changed, when the vertex angle of the prism is 30°. -
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Winkel des ersten Basiswinkels und dem vorbestimmten Winkel darstellt, wenn der Brechungsindex des Prismas geändert wird, wenn der Scheitelwinkel des Prismas 35° beträgt.8th Fig. 12 is a graph showing the relationship between the angle of the first base angle and the predetermined angle when the refractive index of the prism is changed when the vertex angle of the prism is 35°. -
9 ist eine schematische Seitenansicht, die ein retroreflektierendes Fenster gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.9 12 is a schematic side view showing a retroreflective window according to a second embodiment. -
10 ist eine teilweise Konfigurationsdarstellung, die ein retroreflektierendes Fenster gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.10 12 is a partial configuration diagram showing a retroreflective window according to a third embodiment. -
11 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel darstellt, wenn das retroreflektierende Fenster für eine geneigte Oberfläche verwendet wird.11 Fig. 12 is a schematic side view showing an example when the retroreflective window is used for an inclined surface.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Nachstehend wird die Erfindung zusammen mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann wie angemessen modifiziert werden, ohne von dem Gedanken der Erfindung abzuweichen. Ferner gibt es bei der unten beschriebenen Ausführungsform einen Teil, wo eine Darstellung und Beschreibung eines Teils der Ausgestaltung weggelassen sind. Hinsichtlich der Details der weggelassenen Technik versteht es sich jedoch von selbst, dass eine bekannte oder wohlbekannte Technik in dem Maße angemessen angewandt wird, dass es keinen Widerspruch zu den unten beschriebenen Inhalten gibt.The invention is described below together with preferred embodiments. The invention is not limited to the embodiments described below, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the invention. Further, in the embodiment described below, there is a part where illustration and description of a part of the configuration are omitted. However, regarding the details of the omitted technique, it goes without saying that a known or well-known technique is appropriately applied to the extent that there is no contradiction with the contents described below.
Die zwei transparenten Plattenmaterialien 10 sind transparente Plattenmaterialien, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Diese transparenten Plattenmaterialien 10 sind zum Beispiel aus einem Glasmaterial hergestellt. Bei einem in
Das Umfangsendeelement 20 ist zwischen den zwei transparenten Plattenmaterialien 10 an den Umfangsendabschnitten der zwei transparenten Plattenmaterialien 10 angeordnet. Durch Bereitstellen des Umfangsendeelements 20 an den Umfangsendabschnitten der zwei transparenten Plattenmaterialien 10, wird ein Innenraum, der durch die zwei transparenten Plattenmaterialien 10 und das Umfangsendeelement 20 verschlossen ist, ausgebildet. Bei der Ausführungsform ist der Innenraum in einem Vakuumzustand von dem Gesichtspunkt der Wärmeisolation, aber nicht auf dieses beschränkt, kann er mit einem Gas wie beispielsweise Luft, Argon oder Krypton gefüllt sein.The
Die Mehrzahl der ersten Prismen 30 sind Prismen (das heißt, ein Prisma mit einer dreieckigen Prismaform), welche zwischen den ersten und zweiten transparenten Plattenmaterialien 10a und 10b angeordnet sind und jeweils eine Dreiecksform im Querschnitt aufweisen. Diese ersten Prismen 30 sind dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a zugewandt angeordnet, derart dass eine erste Seite 30a entlang des ersten transparenten Plattenmaterials 10a ist, wenn es im Querschnitt betrachtet wird. Insbesondere ist bei der ersten Ausführungsform die erste Seite 30a in Kontakt mit dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a vorgesehen. Eine zweite Seite 30b und eine dritte Seite 30c des ersten Prismas 30 erstrecken sich in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die erste Seite 30a. Die zweite Seite 30b ist eine Seite, die sich vertikal unter der dritten Seite 30c befindet.The plurality of
Bei der Ausführungsform ist das erste Prisma 30 aus einem massiven Glasmaterial oder Harzmaterial hergestellt. Es ist jedoch nicht auf dieses beschränkt und kann aus einer Prismawand, welche die Außenwand des ersten Prismas 30 ausbildet, und einem inneren Element gebildet sein, das aus einer transparenten Flüssigkeit, die innerhalb der Prismawand abgedichtet ist, hergestellt ist. Das innere Element ist nicht auf eine transparente Flüssigkeit beschränkt und kann ein transparentes Gel oder Feststoff sein. Außerdem kann das erste transparente Plattenmaterial 10a auch als ein Teil der Prismawand dienen.In the embodiment, the
Jedes der Mehrzahl von zweiten Prismen 40 ist ein Prisma (das heißt ein Prisma mit einer dreieckigen Prismaform) mit einer Dreiecksform im Querschnitt und weist die gleiche Form und den gleichen Brechungsindex wie das erste Prisma 30 auf. Diese zweiten Prismen 40 weisen eine punktsymmetrische Ausrichtung auf, die durch Drehen des ersten Prismas 30 um 180° erhalten wird, und ein zweites Prisma 40 ist für jedes erste Prisma 30 bereitgestellt. Wenn lediglich das erste Prisma 30 bereitgestellt ist, wird hier Licht durch das erste Prisma 30 gebrochen und die Szenerie, wenn sie von der Innenseite der Raumseite betrachtet wird, ist verzerrt. Da das zweite Prisma 40 jedoch als ein Paar mit dem ersten Prisma 30 bereitgestellt ist, wird eine Verzerrung der Szenerie, wenn sie von der Innenseite des Raums betrachtet wird, unterdrückt (ein Bildwiederherstellungseffekt wird vorgesehen). Das zweite Prisma 40 kann aus einer Prismawand und einem inneren Element gebildet sein, ähnlich zu dem ersten Prisma 30, oder kann aus einem massiven Element gebildet sein.Each of the plurality of
Insbesondere sind die zweiten Prismen 40 dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b zugewandt angeordnet, so dass vierte Seiten 40a der zweiten Prismen 40 entlang des zweiten transparenten Plattenmaterials 10b sind. Eine fünfte Seite 40b und eine sechste Seite 40c des zweiten Prismas 40 erstrecken sich in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die vierte Seite 40a. Die fünfte Seite 40b befindet sich vertikal über der sechsten Seite 40c. Bei einem derartigen zweiten Prisma 40 ist die sechste Seite 40c der dritten Seite 30c des ersten Prismas 30, das in der horizontalen Richtung angrenzend ist, zugewandt, und die fünfte Seite 40b ist der zweiten Seite 30b des ersten Prismas 30, das in der vertikalen Richtung angrenzend ist, zugewandt.Specifically, the
Die Mehrzahl von Wechselelementen 50 sind Elemente, die angeordnet sind, um der zweiten Seite 30b des ersten Prismas 30 zugewandt zu sein, und können den Zustand zwischen einem reflektierenden Zustand und einem nicht-reflektierenden Zustand wechseln. Das Wechselelement 50 weist einen Reflexionsgrad von sichtbarem Licht und Infrarotstrahlen von 70% oder mehr in dem reflektierenden Zustand auf, und einen Reflexionsgrad von sichtbarem Licht und Infrarotstrahlen von 30% oder weniger in dem nicht-reflektierenden Zustand.The plurality of
Insbesondere ist bei der ersten Ausführungsform in dem Wechselelement 50 eine Oberfläche eine Reflexionsschicht 51 mit einem Reflexionsgrad von sichtbarem Licht und Infrarotstrahlen von 70% oder mehr, und ist in Kontakt mit der zweiten Seite 30b des ersten Prismas 30 bereitgestellt. Andererseits ist die andere Oberfläche (die Rückoberflächenseite der Reflexionsschicht 51) des Wechselelements 50 eine Absorptionsschicht 52 mit einer Absorptionsrate von sichtbarem Licht und Infrarotstrahlen von 70% oder mehr, und ist gegenüberliegend zu der fünften Seite 40b des zweiten Prismas 40 mit einem Raum dazwischen.Specifically, in the first embodiment, in the
Außerdem ist bei der Ausführungsform das zweite Prisma 40 mit einem winzigen Spalt zwischen dem ersten Prisma 30 und dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b angeordnet. Zwischenanordnungselemente, wie beispielsweise winzige Säulen und Partikel, sind zwischen diesen angeordnet, um einen winzigen Spalt beizubehalten. Als eine Folge weist das retroreflektierende Fenster 1 eine laminierte Struktur des ersten Prismas 30, des Zwischenanordnungselements, des zweiten Prismas 40, des Zwischenanordnungselements und des zweiten transparenten Plattenmaterials 10b in dieser Reihenfolge auf, und sogar, wenn der Innenraum in einem Vakuumzustand ist, wird er gestützt, um dem Druck standzuhalten.Also, in the embodiment, the
Wie in
Insbesondere ist das Gelenk 61 ein Rotationswellenelement, das in der Mitte der linken und rechten Seiten des laminierten Körpers L, der sich vertikal erstreckt, bereitgestellt ist. Der Fensterrahmen 62 ist ein rechteckiges Rahmenelement, in welches der laminierte Körper L gepasst wird, und ist in der Mitte der linken und rechten Seiten mit einem Rotationsloch (nicht dargestellt) versehen, in welches das Gelenk 61 eingeführt wird, wobei er sich vertikal erstreckt. Ein Verriegelungsmittel (nicht dargestellt) dient zum Fixieren des laminierten Körpers L in einem Zustand, wo der laminierte Körper L in den Fensterrahmen 62 gepasst ist.Specifically, the
Mit einer derartigen Ausgestaltung kann ein Nutzer das Verriegelungsmittel lösen und den gestapelten Körper L um das Gelenk 61 herum drehen. Nach der Drehung verriegelt und fixiert ein Nutzer den laminierten Körper L an dem Fensterrahmen 62 durch das Verriegelungsmittel. Auf diese Weise kann der laminierte Körper L vertikal um das Gelenk 61 gedreht werden, und zum Zeitpunkt der Rotation ist es möglich eine vertikale Rotation durchzuführen, wo die relativen Positionen des einen Plattenelements 10a und des anderen Plattenelements 10b gewechselt werden, während die linken und rechten Positionen des laminierten Körpers L beibehalten werden.With such a configuration, a user can release the locking means and rotate the stacked body L around the
Hier, bei der Ausführungsform, weist das erste Prisma 30 einen Brechungsindex und jeden Innenwinkel eines Dreiecks so festgelegt auf, dass die folgenden optischen Pfade OP1 bis OP5 realisiert werden.
Von den ersten bis fünften optischen Pfaden OP1 bis OP5, sind die ersten bis dritten optischen Pfade OP1 bis OP3 optische Pfade für einen Lichtstrahl, welcher auf dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a einfällt, wenn ein Winkel (das heißt der Höhen- bzw. Elevationswinkel, wenn es in einer aufrechten Position verwendet wird) in Bezug auf eine Normallinie bzw. Einfallslot N des ersten transparenten Plattenmaterials 10a ein vorbestimmter Winkel α oder größer ist, und tritt in das Dreiecksprisma 30 von der ersten Seite 30a ein.Of the first through fifth optical paths OP1 through OP5, the first through third optical paths OP1 through OP3 are optical paths for a light beam incident on the first
Wie in
Wie in
Wie in
Um derartige erste bis dritte optische Pfade OP1 bis OP3 zu realisieren, muss der Einfallswinkel der ersten und zweiten optischen Pfade OP1 und OP2 zu der dritten Seite 30c gleich oder größer als ein kritischer Winkel sein. Ferner muss der Einfallswinkel des dritten optischen Pfads OP3 auf die ersten und dritten Seiten 30a und 30c gleich oder größer als der kritische Winkel sein.In order to realize such first to third optical paths OP1 to OP3, the angle of incidence of the first and second optical paths OP1 and OP2 to the
Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
Um derartige sechste bis achte optische Pfade OP6 bis OP8 zu realisieren, muss der Einfallswinkel des sechsten optischen Pfads OP6 zu der fünften Seite 40b kleiner als der kritische Winkel sein. Ferner muss der Einfallswinkel des siebten optischen Pfads OP7 zu der sechsten Seite 40c gleich oder größer als der kritische Winkel sein, und der Einfallswinkel des siebten optischen Pfads OP7 auf die fünfte Seite 40b nach Totalreflexion muss kleiner als der kritische Winkel sein. Des Weiteren muss der Einfallswinkel des achten optischen Pfads OP8 auf die sechste Seite 40c gleich oder größer als der kritische Winkel sein, und der Einfallswinkel auf die vierte Seite 40a nach Totalreflexion muss gleich oder größer als der kritische Winkel sein, und ferner muss der Einfallswinkel auf die fünfte Seite 40b nach Totalreflexion kleiner als der kritische Winkel sein.In order to realize such sixth to eighth optical paths OP6 to OP8, the incident angle of the sixth optical path OP6 to the
Hier, wenn der laminierte Körper L vertikal gedreht ist, erreichen die sechsten bis achten optischen Pfade OP6 bis OP8 die Absorptionsschicht 52, so dass das Wechselelement 50 durch die direkten Lichtstrahlen effizient erwärmt wird. Wenn das Wechselelement 50 erwärmt wird, wie in
Das erste Prisma 30 und das zweite Prisma 40 weisen den gleichen Brechungsindex und die gleiche Form auf. Wenn die unten beschriebenen Prismen 30 und 40 übernommen werden, können deshalb die oben beschriebenen ersten bis achten optischen Pfade OP1 bis OP8 realisiert werden.The
In der folgenden Beschreibung wird der Winkel (der Winkel, der durch die vierte Seite 40a und die sechste Seite 40c ausgebildet wird), der durch die erste Seite 30a und die dritte Seite 30c ausgebildet wird, als ein Scheitel- bzw. Spitzenwinkel AA bezeichnet (siehe
Wie in
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein poröses Material mit einem Brechungsindex von 1,25 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 37°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein poröses Material mit einem Brechungsindex von 1,30 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105° und 75° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 41°, und wenn der erste Basiswinkel BA1 100°, 95°, 90°, 85° und 80° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 34°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Fluorkautschuk mit einem Brechungsindex von 1,33 und abgedichtetem Wasser ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 44°, 37°, 33°, 33°, 33°, 37° und 44°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein Fluorharz mit einem Brechungsindex von 1,37 und 20%-Salzlösung darein gefüllt ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 49°, 41°, 33°, 31°, 33°, 41° und 49°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Acryl mit einem Brechungsindex von 1,41 und eingeschlossenem Silikon ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 54°, 45°, 37°, 30°, 37°, 45° und 54°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Borsilicatglas mit einem Brechungsindex von 1,48 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 65°, 53°, 44°, 35°, 44°, 53° und 65°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Natronkalkglas mit einem Brechungsindex von 1,52 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 73°, 58°, 48°, 38°, 48°, 58° und 73°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Polycarbonat mit einem Brechungsindex von 1,59 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α NG (NG bedeutet ein Wert von 90° oder größer, welches ein Wert ist, der in dem Produkt keinen Sinn ergibt. Nachstehend gilt dasselbe.), 70°, 56°, 45°, 56°, 70° und NG.If the material of the
Da je kleiner der vorbestimmte Winkel α ist, desto mehr direkte Lichtstrahlen von der Sonne zu der Sonnenseite über einen breiteren Winkelbereich reflektiert werden können und desto mehr sie zu der Absorptionsschicht 52 geleitet werden können, ist hier der kleinere vorbestimmte Winkel α bevorzugt. Andererseits ist es wünschenswert, dass das Fenster einen kleinen Scheitelwinkel AA, einen breiten vertikalen Abstand zwischen den Wechselelementen 50 und eine in den Raum zu übertragende Außenszene aufweist. Deshalb ist es wünschenswert, dass ein minimaler vorbestimmter Winkel α in Bezug auf einen bestimmten Scheitelwinkel AA festgelegt ist und der vorbestimmte Winkel α den Höhenlagenbereich der Sonne unter Berücksichtigung von Zeit und Jahreszeit in dem Installationsbereich und -richtung angemessen abdeckt. Ferner, wie in
Das heißt, bei dem in
Bei der Ausführungsform sind die Prismen 30 und 40 nicht auf jene beschränkt, bei welchen der Brechungsindex und der Innenwinkel so festgelegt sind, dass der vorbestimmte Winkel α des Minimalwerts des vorbestimmten Winkels α + 10° realisiert wird. Zum Beispiel, um die oben beschriebenen ersten bis achten optischen Pfade OP1 bis OP8 zu realisieren, wenn der Scheitelwinkel AA 25° ist, darf der Brechungsindex nicht 1,59 oder größer sein und der erste Basiswinkel BA1 darf nicht 105° oder größer und 75° oder kleiner sein. Das heißt, die Prismen 30 und 40 sind in dem Höhenbereich des Höhenlagenbereichs, den die Sonne unter Berücksichtigung von Zeit und Jahreszeit in dem Installationsbereich und -richtung einnehmen kann, wobei der Brechungsindex und der Winkel so festgelegt sein können, dass die ersten bis achten optischen Pfade OP1 bis OP8 realisiert werden. Die Prismen 30 und 40 sind nicht auf den Fall beschränkt, wo der Brechungsindex und der Winkel so festgelegt sind, dass die ersten bis achten optischen Pfade OP1 bis OP8 in dem gesamten Höhenlagenbereich der Sonne realisiert werden. Der Brechungsindex und der Winkel können so festgelegt sein, dass die ersten bis achten optischen Pfade OP1 bis OP8 lediglich in einem Teil (zum Beispiel die höchste Höhenlage in dem Installationsbereich) des Höhenlagenbereichs, den die Sonne einnehmen kann, realisiert werden.In the embodiment, the
Hier stellt
Wie in
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein poröses Material mit einem Brechungsindex von 1,25 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 30°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein poröses Material mit einem Brechungsindex von 1,30 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105° und 75° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 33°, und wenn der Basiswinkel BA1 100°, 95°, 90°, 85° und 80° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 27°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Fluorkautschuk mit einem Brechungsindex von 1,33 und eingeschlossenem Wasser ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 37°, 29°, 26°, 26°, 26°, 29° und 37°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein Fluorharz mit einem Brechungsindex von 1,37 und 20%-Salzlösung darein gefüllt ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 41°, 33°, 26°, 24°, 26°, 33° und 41°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Acryl mit einem Brechungsindex von 1,41 und eingeschlossenem Silikon ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 45°, 37°, 29°, 22°, 29°, 37° und 45°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Borsilicatglas mit einem Brechungsindex von 1,48 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 53°, 44°, 35°, 27°, 35°, 44° und 53°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Natronkalkglas mit einem Brechungsindex von 1,52 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 58°, 48°, 38°, 30°, 38°, 48° und 58°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Polycarbonat mit einem Brechungsindex von 1,59 ist, der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 70°, 56°, 45°, 35°, 45°, 56° und 70°.When the material of the
Sogar wenn der Scheitelwinkel AA 30° beträgt, wenn der Brechungsindex ungefähr 1,41 ist und der erste Basiswinkel BA1 90° ist, weist der vorbestimmte Winkel α somit den Minimalwert (22°) auf. Wenn der Scheitelwinkel AA 30° beträgt, ist es deshalb bevorzugt, die Brechungsindexe und die Innenwinkel der Prismen 30 und 40 so festzulegen, dass der vorbestimmte Winkel α 32° oder kleiner ist.Thus, even when the apex angle AA is 30°, when the refractive index is about 1.41 and the first base angle BA1 is 90°, the predetermined angle α has the minimum value (22°). Therefore, when the apex angle AA is 30°, it is preferable to set the refractive indexes and the internal angles of the
Wie in
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein poröses Material mit einem Brechungsindex von 1,25 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 23°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein poröses Material mit einem Brechungsindex von 1,30 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105° und 75° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 27°, und wenn der Basiswinkel BA1 100°, 95°, 90°, 85° und 80° ist, ist der vorbestimmte Winkel α 21°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Fluorkautschuk mit einem Brechungsindex von 1,33 und eingeschlossenem Wasser ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 29°, 22°, 19°, 19°, 19°, 22° und 29°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 ein Fluorharz mit einem Brechungsindex von 1,37 und 20%-Salzlösung darein gefüllt ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 33°, 26°, 19°, 17°, 19°, 26° und 33°.When the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Acryl mit einem Brechungsindex von 1,41 und eingeschlossenem Silikon ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 37°, 29°, 22°, 14°, 22°, 29° und 37°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Borsilicatglas mit einem Brechungsindex von 1,48 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 44°, 35°, 27°, 19°, 27°, 35° und 44°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Natronkalkglas mit einem Brechungsindex von 1,52 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 48°, 38°, 30°, 22°, 30°, 38° und 48°.If the material of the
Wenn das Material der Prismen 30 und 40 Polycarbonat mit einem Brechungsindex von 1,59 ist, wenn der erste Basiswinkel BA1 105°, 100°, 95°, 90°, 85°, 80° und 75° in dieser Reihenfolge ist, ist der vorbestimmte Winkel α 56°, 45°, 35°, 27°, 35°, 45° und 56°.If the material of the
Auf diese Weise, sogar wenn der Scheitelwinkel AA 35° beträgt, weist der vorbestimmte Winkel α den Minimalwert (14°) auf, wenn der Brechungsindex ungefähr 1,41 ist und der erste Basiswinkel BA1 90° ist. Wenn der Scheitelwinkel AA 30° beträgt, ist es deshalb bevorzugt, die Brechungsindexe und die Innenwinkel der Prismen 30 und 40 so festzulegen, dass der vorbestimmte Winkel α 24° oder kleiner ist.In this way, even if the apex angle AA is 35°, the predetermined angle α has the minimum value (14°) when the refractive index is about 1.41 and the first base angle BA1 is 90°. Therefore, when the apex angle AA is 30°, it is preferable to set the refractive indexes and the internal angles of the
Als nächstes wird der Betrieb des retroreflektierenden Fensters 1 gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf
Zuerst, bei dem retroreflektierenden Fenster 1 gemäß der Ausführungsform, in dem in
Das heißt, der Lichtstrahl, der in das erste Prisma 30 in dem vorbestimmten Winkel α oder größer in Bezug auf das erste transparente Plattenmaterial 10a eintritt, bildet die ersten bis dritten optischen Pfade OP1 bis OP3 aus, wird durch das erste transparente Plattenmaterial 10a in im Wesentlichen dem gleichen Winkel wie beim Eintreten emittiert, und wird nicht zu der Bodenseite reflektiert.That is, the light beam entering the
Ferner bildet ein Teil der Lichtstrahlen, die in das erste Prisma 30 in dem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α in Bezug auf das erste transparente Plattenmaterial 10a eintreten, die vierten und fünften optischen Pfade OP4 und OP5 aus. Von den Lichtstrahlen, welche in das erste Prisma 30 in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α eintreten, wird deshalb der Lichtstrahl, welcher die dritte Seite 30c erreicht, total übertragen und von dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b zu der Innenbereichseite emittiert.Further, part of the light rays entering the
Von den Lichtstrahlen, welche in das erste Prisma 30 in dem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α eintreten, ferner macht der Lichtstrahl, welcher die zweite Seite 30b erreicht, eine Totalreflexion (Totalreflexion an der Reflexionsschicht 51) oder Totaltransmission durch, und ein Teil von ihnen wird zu der Innenbereichseite emittiert und der Rest wird zu der Außenseite des Raums emittiert.Further, of the light beams entering the
Ferner wird angenommen, dass der in
Das heißt, Lichtstrahlen, die in das zweite Prisma 40 in dem vorbestimmten Winkel α oder größer in Bezug auf das zweite transparente Plattenmaterial 10b eintreten, bilden die sechsten bis achten optischen Pfade OP6 bis OP8 aus und Sonnenlicht kann in der Absorptionsschicht 52 gesammelt werden. Als eine Folge können die Lichtstrahlen das erste transparente Plattenmaterial 10a durch das erste Prisma 30 erwärmen, so dass es möglich ist, den Erwärmungseffekt auf der Innenbereichseite vorzusehen.That is, light rays entering the
Ferner bildet ein Teil der Lichtstrahlen, welche in das zweite Prisma 40 in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α in Bezug auf das zweite transparente Plattenmaterial 10b eintreten, die vierten und fünften optischen Pfade OP4 und OP5 aus. Deshalb werden die Lichtstrahlen, welche in das zweite Prisma 40 in dem vorbestimmten Winkel α oder kleiner eintreten, total übertragen und von dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a zu der Innenbereichseite emittiert, wenn sie nicht durch das Wechselelement 50 blockiert werden.Further, part of the light rays entering the
Bei der ersten Ausführungsform, da das Wechselelement 50 mit dem ersten Prisma 30 in Kontakt ist und das erste Prisma 30 mit dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a in Kontakt ist, wird das Verfahren des Erwärmens des ersten transparenten Plattenmaterials 10a unter Verwendung des in der Absorptionsschicht 52 gesammelten Sonnenlichts angenommen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und das Wärmemedium kann in der Absorptionsschicht 52 zirkulieren und das Wärmemedium kann erwärmt und in anderen Vorrichtungen oder dergleichen genutzt werden. In diesem Fall müssen das Wechselelement 50 und das erste Prisma 30 nicht miteinander in Kontakt sein und das erste Prisma 30 und das erste transparente Plattenmaterial 10a müssen nicht miteinander in Kontakt sein.In the first embodiment, since the
Auf diese Weise, gemäß dem retroreflektierenden Fenster 1 gemäß der Ausführungsform, wenn das Wechselelement 50 in dem reflektierenden Zustand ist, bringt das erste Prisma 30 einen Lichtstrahl, der in dem vorbestimmten Winkel α oder größer einfällt, dazu von dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a emittiert zu werden, durch die Reflexion an dem Wechselelement 50 und der dritten Seite 30c in ungefähr dem gleichen Winkel wie beim Eintreten, und von den Lichtstrahlen, die in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α eintreten, wird der Lichtstrahl, welcher die dritte Seite 30c erreicht, übertragen und von dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b emittiert. Deshalb kann der direkte Lichtstrahl von der Sonne zu der Sonnenseite reflektiert werden und der Lichstrahl, wie beispielsweise die Szenerie, in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α, kann eingefangen werden. Da das Wechselelement 50 nicht nur in den Reflexionszustand gewechselt werden kann, sondern auch in den Nicht-Reflexionszustand, wird ferner nicht nur der direkte Lichtstrahl zu der Sonnenseite reflektiert, sondern der Reflexionszustand kann auch in den Nicht-Reflexionszustand geändert werden, um die Nutzbarkeit der direkten Lichtstrahlen zu steigern. Deshalb ist es möglich das retroreflektierende Fenster 1 bereitzustellen, das zum Blockieren des direkten Lichtstrahls und Reflektieren von ihm zu der Sonnenseite imstande ist, während die Sichtbarkeit beibehalten und die Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls gesteigert wird.In this way, according to the
Überdies ist der Rotationsmechanismus 60, welcher dem laminierten Körper L mit dem ersten Prisma 30 und dergleichen gestattet sich in die vertikale Richtung zu drehen, bereitgestellt und das Wechselelement 50 weist die Reflexionsschicht 51 und die Absorptionsschicht 52 auf, und somit wechselt eine Drehung durch den Rotationsmechanismus 60 den Zustand zwischen einem Reflexionszustand und einem Absorptionszustand. Deshalb kann der Rotationsmechanismus 60 den Zustand zwischen dem Zustand, in welchem der direkte Lichtstrahl blockiert und zu der Sonnenseite reflektiert wird, und dem Zustand wechseln, in welchem der direkte Lichtstrahl absorbiert und zur Innenbereicherwärmung oder dergleichen genutzt wird. Als eine Folge kann die Nutzbarkeit von direkten Lichtstrahlen erhöht werden.Moreover, the
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das retroreflektierende Fenster gemäß der zweiten Ausführungsform ist ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform, aber ein Teil der Ausgestaltung ist unterschiedlich. In der folgenden Beschreibung werden Elementen, welche die Gleichen wie oder ähnlich jenen bei der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugsnummern und -zeichen zugeteilt und eine Beschreibung davon wird weggelassen.Next, a second embodiment of the invention will be described. The retroreflective window according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment, but a part of the configuration is different. In the following description, elements that are the same as or similar to those in the first embodiment are given the same reference numerals and characters, and description thereof is omitted.
Insbesondere ist das Wechselelement 50 aus einem Material wie beispielsweise thermochromisch, photochromisch, elektrochromisch und dergleichen hergestellt, dessen Farbe sich ändert, wenn es hohen Temperaturen, Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen oder dergleichen ausgesetzt ist, oder einer Komponente, wie beispielsweise elektronisches Papier. Zum Beispiel wird „Umglass“, welches eine Art von elektrochromisch ist, transparent, wenn eine Spannung angelegt wird und wird getrübt und reflektiert Lichtstrahlen, wenn eine Spannung nicht angelegt ist. Ferner kann das elektronische Papier von vielen Technologien, zum Beispiel eine magnetophoretische schwarz-und-weiß Wechselanzeigeart, verwendet werden.Specifically, the
Ferner ist das Wechselelement 50 nicht auf das obige Material beschränkt und kann aus einem transparenten Rohr und einer spezifischen Flüssigkeit gebildet sein. Hier werden einige Flüssigkeiten mit Unterer-Kritischer-Lösungstemperatur(LCST)-Eigenschaften unterhalb der Phasentrennungstemperatur transparent und werden oberhalb der Phasentrennungstemperatur (Trübungspunkt) trüb. Zum Beispiel weist eine wässrige N-Isopropylacrylamid-Lösung einen Trübungspunkt nahe Körpertemperatur auf, unterhalb welcher sie eine Durchlässigkeit von ungefähr 100% aufweist, und oberhalb der sie eine Durchlässigkeit von ungefähr 0% aufweist. Deshalb kann eine derartige Flüssigkeit in einem transparenten Rohr einschlossen sein, um das Wechselelement 50 auszubilden.Furthermore, the
Als nächstes wird der Betrieb des retroreflektierenden Fensters 2 gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.Next, the operation of the
Zuerst wird bei dem retroreflektierenden Fenster 2 gemäß der zweiten Ausführungsform angenommen, dass das Wechselelement 50 trüb wird und in einem reflektierenden Zustand ist. In diesem Fall werden die Lichtstrahlen, die in das erste Prisma 30 in dem vorbestimmten Winkel α oder größer in Bezug auf das erste transparente Plattenmaterial 10a eintreten, durch das erste transparente Plattenmaterial 10a in im Wesentlichen dem gleichen Winkel wie der Annäherungswinkel emittiert und werden nicht zu der Bodenseite reflektiert, wie bei der ersten Ausführungsform.First, in the
Des Weiteren, sogar für Lichtstrahlen, welche in das erste Prisma 30 in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α in Bezug auf das erste transparente Plattenmaterial 10a eintreten, wird der Lichtstrahl, welcher die dritte Seite 30c erreicht, vollständig durchgelassen und von dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b zu der Innenbereichseite emittiert.Furthermore, even for light rays entering the
Im Gegenteil wird angenommen, dass das Wechselelement 50 transparent wird und in einem nicht-reflektierenden Zustand ist. In diesem Fall, wenn Lichtstrahlen, die in das erste Prisma 30 in dem vorbestimmten Winkel α oder größer in Bezug auf das erste transparente Plattenmaterial 10a eintreten, das Wechselelement 50 erreichen, gehen die Lichtstrahlen durch das Wechselelement 50 durch und werden von dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b zu der Innenbereichseite durch das zweite Prisma 40 emittiert. Deshalb ist es möglich durch Nutzen der direkten Lichtstrahlen den Beleuchtungseffekt in den Raum zu bringen.On the contrary, it is assumed that the
Ferner werden die Lichtstrahlen, welche in das erste Prisma 30 in einem kleineren Winkel als der vorbestimmte Winkel α eintreten, auch von dem zweiten transparenten Plattenmaterial 10b zu der Innenbereichseite emittiert.Further, the light rays entering the
Auf diese Weise, gemäß dem retroreflektierenden Fenster 2 gemäß der zweiten Ausführungsform, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ist es möglich das retroreflektierende Fenster 2 bereitzustellen, welches den direkten Lichtstrahl blockieren und ihn zu der Sonnenseite reflektieren kann, während die Sichtbarkeit beibehalten wird, und die Nutzbarkeit der direkten Lichtstrahlen steigern kann.In this way, according to the
Da das Wechselelement 50 aus einem Element gebildet ist, welches einen Zustand zwischen dem getrübten Reflexionszustand und dem transparenten Nicht-Reflexionszustand wechselt, abhängig von der Temperaturumgebung oder dem Spannungsbeaufschlagungszustand, wenn es trüb wird, kann ferner der direkte Lichtstrahl blockiert und zu der Sonnenseite reflektiert werden, und wenn es transparent wird, kann der direkte Lichtstrahl in den Raum genommen werden. Deshalb kann die Nutzbarkeit der direkten Lichtstrahlen verbessert werden.Furthermore, since the
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Ein retroreflektierendes Fenster gemäß der dritten Ausführungsform ist ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform, aber ein Teil der Ausgestaltung ist unterschiedlich. In der folgenden Beschreibung werden Elementen, welche die Gleichen wie oder ähnlich jenen bei der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugsnummern und -zeichen zugeteilt und eine Beschreibung davon wird weggelassen.Next, a third embodiment of the invention will be described. A retroreflective window according to the third embodiment is similar to that of the first embodiment, but a part of the configuration is different. In the following description, elements that are the same as or similar to those in the first embodiment are given the same reference numerals and characters, and description thereof is omitted.
Zuerst, bei der dritten Ausführungsform, umfasst das Wechselelement 50 ein transparentes Hohlelement 53 und ist imstande zum Wechseln eines Zustands zwischen einem reflektierenden Zustand, in welchem eine weiße oder silberne Flüssigkeit in dem Hohlelement 53 eingeschlossen ist, und einem nicht-reflektierenden Zustand, in welchem eine transparente Flüssigkeit eingeschlossen ist. Bei einem derartigen Wechselelement 50 kann die transparente Flüssigkeit von einer Endseite des Hohlelements 53 eingeleitet werden und die weiße oder silberne Flüssigkeit kann von der anderen Endseite eingeleitet werden. Das Wechselelement 50 ist mit einem Gelee-artigen Gel-Blöckchen 54 zum Trennen der zwei Flüssigkeiten innerhalb des Hohlelements 53 bereitgestellt.First, in the third embodiment, the changing
Der erste Betätigungsmechanismus 70 dient zum Wechseln des Zustands des Wechselelements 50 zwischen dem reflektierenden Zustand und dem nicht-reflektierenden Zustand durch eine Nutzerbetätigung und umfasst eine obere Seilscheibe 71, eine untere Seilscheibe 72, eine Leiterschnur 73, einen Betätigungsabschnitt 74, eine Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 75 und eine Mehrzahl von flexiblen Rohren 76.The
Die obere Seilscheibe 71 und die untere Seilscheibe 72 sind Seilscheibenelemente, die an einer oberen Seite und einer unteren Seite des retroreflektierenden Fensters 3 bereitgestellt sind. Die Leiterschnur 73 ist ein Endlosschnurelement, das um die obere Seilscheibe 71 und die untere Seilscheibe 72 herum gewickelt ist. Ein Betätigungsabschnitt 74 und eine Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 75 sind an der Leiterschnur 73 angebracht.The
Der Betätigungsabschnitt 74 umfasst zum Beispiel einen Innenmagnet 74a und einen Außenmagnet 74b. Der Innenmagnet 74a ist ein Magnetelement, das in dem Innenraum angeordnet ist, der durch die zwei Plattenelemente 10 und das Umfangsendeelement 20 ausgebildet wird, und ist mit der Leiterschnur 73 verbunden. Der Außenmagnet 74b wird an den Innenmagnet 74a über das zweite transparente Plattenmaterial 10b angezogen, das sich auf der Innenbereichseite befindet. Der Innenmagnet 74a und der Außenmagnet 74 sind aus starken Magneten gebildet, wie beispielsweise Neodymmagnete.The operating
Eine Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 75 sind vertikal entlang einer sich vertikal erstreckenden Leiterschnur 73 angeordnet, und der Flüssigkeitslagerbehälter 75 ist ein Behälter, welcher eine transparente Flüssigkeit lagert. Die Flüssigkeitslagerbehälter 75 sind in der gleichen Anzahl wie die Wechselelemente 50 bereitgestellt, und jeder Flüssigkeitslagerbehälter 75 ist durch das flexible Rohr 76, das Flexibilität aufweist, mit einem Ende von jedem Wechselelement 50 verbunden.A plurality of
Der zweite Betätigungsmechanismus 80 dient zum automatischen Wechseln des Zustands des Wechselelements 50 zwischen dem reflektierenden Zustand und dem nicht-reflektierenden Zustand, ungeachtet einer Nutzerbetätigung. Der zweite Betätigungsmechanismus 80 umfasst ein Schnurelement 81, ein Gewicht W, eine Formgedächtnislegierung-Feder 82, ein Fett-Gehäuse 83, ein Wärmeübertragungsfett G, eine Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 84 und eine Mehrzahl von flexiblen Rohren 85.The
Das Schnurelement 81 ist ein Schnurelement, wo ein oberes Ende an einem dreieckigen Vorsprung P angebracht ist, der von dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a vorsteht, und das Gewicht W ist an einem unteren Ende angebracht. Die Formgedächtnislegierung-Feder 82 ist ein Element, welches sich ausdehnen oder zusammenziehen kann, abhängig von der Umgebungstemperatur. Die Formgedächtnislegierung-Feder 82 ist zwischen den Schnurelementen 81 angeordnet und ist in dem Fett-Gehäuse 83 aufgenommen. Die Innenseite des Fett-Gehäuses 83 ist mit dem Wärmeübertragungsfett G gefüllt. Ferner ist das Fett-Gehäuse 83 in Kontakt mit einem transparenten Plattenmaterial 10a bereitgestellt.The
Eine Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 84 sind vertikal entlang dem sich vertikal erstreckenden Schnurelement 81 angeordnet, und der Flüssigkeitslagerbehälter 84 ist ein Behälter, welcher eine weiße oder silberne Flüssigkeit lagert. Die gleiche Anzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 84 wie die Anzahl von Wechselelementen 50 sind bereitgestellt, und jeder Flüssigkeitslagerbehälter 84 ist durch das flexible Rohr 85, das Flexibilität aufweist, mit dem anderen Ende von jedem Wechselelement 50 verbunden.A plurality of
Als nächstes wird der Betrieb des retroreflektierenden Fensters 3 in der dritten Ausführungsform beschrieben. Zuerst wird angenommen, dass die Außentemperatur im Sommer hoch ist. In diesem Fall wird die Außenlufttemperatur von dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a durch das Fett-Gehäuse 83 und das Wärmeübertragungsfett G an die Formgedächtnislegierung-Feder 82 übertragen, und die Formgedächtnislegierung-Feder 82 ist in einem Spannungszustand. Wenn die Formgedächtnislegierung-Feder 82 in einem Spannungszustand ist, wird das Schnurelement 82 hochgezogen und die Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 84 wird auch hochgezogen.Next, the operation of the
Wenn ein Nutzer den Außenmagnet 74b des Betätigungsabschnitts 74 in diesem Zustand nach oben bewegt, bewegt sich die Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 75 durch die Leiterschnur 73 nach unten. Als eine Folge wird die Position des Flüssigkeitslagerbehälters 84, in welchem die weiße oder silberne Flüssigkeit gelagert wird, angehoben und die Position des Flüssigkeitslagerbehälters 75, in welchem die transparente Flüssigkeit gelagert wird, wird abgesenkt.When a user moves up the
Deshalb schiebt die weiße oder silberne Flüssigkeit des Flüssigkeitslagerbehälters 84 das Gel-Blöcken 54 in Richtung der einen Endseite, und das Wechselelement 50 ist in einem reflektierenden Zustand. Wenn das Wechselelement 50 in dem reflektierenden Zustand ist, wird der direkte Lichtstrahl zu der Sonnenseite reflektiert, wie bei den ersten und zweiten Ausführungsformen.Therefore, the white or silver liquid of the
Andererseits wird angenommen, dass die Außentemperatur im Winter niedrig ist. In diesem Fall wird die Außenlufttemperatur von dem ersten transparenten Plattenmaterial 10a durch das Fett-Gehäuse 83 und das Wärmeübertragungsfett G an die Formgedächtnislegierung-Feder 82 übertragen, und die Formgedächtnislegierung-Feder 82 ist in einem entspannten Zustand. Wenn die Formgedächtnislegierung-Feder 82 in dem entspannten Zustand ist, wird das Schnurelement 81 abgesenkt und die Positionen der Mehrzahl von Flüssigkeitslagerbehältern 84 werden auch abgesenkt.On the other hand, it is assumed that the outside temperature is low in winter. In this case, the outside air temperature is transmitted from the first
Wenn ein Nutzer den Außenmagnet 74b des Betätigungsabschnitts 74 in diesem Zustand nach unten bewegt, bewegt sich die Mehrzahl der Flüssigkeitslagerbehälter 75 durch die Leiterschnur 73 nach oben. Als eine Folge wird die Position des Flüssigkeitslagerbehälters 84, der die weiße oder silberne Flüssigkeit lagert, abgesenkt und die Position des Flüssigkeitslagerbehälters 75, der die transparente Flüssigkeit lagert, wird angehoben.When a user moves down the
Deshalb schiebt die transparente Flüssigkeit des Flüssigkeitslagerbehälters 75 das Gel-Blöcken 54 zu der anderen Endseite, und das Wechselelement 50 ist in einem nicht-reflektierenden Zustand. Wenn das Wechselelement 50 in dem nicht-reflektierenden Zustand ist, wird der direkte Lichtstrahl in die Innenbereichseite genommen, wie bei der zweiten Ausführungsform.Therefore, the transparent liquid of the
Auf diese Weise, gemäß dem retroreflektierenden Fenster 3 gemäß der dritten Ausführungsform, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ist es möglich das retroreflektierende Fenster 3 bereitzustellen, welches den direkten Lichtstrahl blockieren und ihn zu der Sonnenseite reflektieren kann, während die Sichtbarkeit beibehalten wird, und die Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls verbessern kann.In this way, according to the
Ferner ist gemäß der dritten Ausführungsform das Wechselelement 50 durch das transparente Hohlelement 53 gebildet und kann einen Zustand zwischen dem reflektierenden Zustand, in welchem die weiße oder silberne Flüssigkeit abgedichtet ist, und dem nicht-reflektierenden Zustand wechseln, in welchem die transparente Flüssigkeit abgedichtet ist. Deshalb kann der direkte Lichtstrahl blockiert und zu der Sonnenseite reflektiert werden, wenn die weiße oder silberne Flüssigkeit eingeschlossen ist, und der direkte Lichtstrahl kann in den Raum genommen werden, wenn die transparente Flüssigkeit eingeschlossen ist. Deshalb kann die Nutzbarkeit des direkten Lichtstrahls verbessert werden.Further, according to the third embodiment, the
Die Erfindung wird oben basierend auf den Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und Modifikationen können ausgeführt werden, ohne von dem Gedanken der Erfindung abzuweichen, und andere Techniken können innerhalb eines möglichen Bereichs angemessen kombiniert werden. Ferner können bekannte oder wohlbekannte Techniken innerhalb eines möglichen Bereichs kombiniert werden.The invention is described above based on the embodiments. However, the invention is not limited to the above embodiments, and modifications can be made without departing from the gist of the invention, and other techniques can be appropriately combined within a possible range. Furthermore, known or well-known techniques can be combined within a possible range.
Zum Beispiel werden in den Ausführungsformen Beispiele beschrieben, bei welchen die retroreflektierenden Fenster 1 bis 3 für die aufrechte Oberfläche verwendet werden, aber die retroreflektierenden Fenster 1 bis 3 können nicht nur für die aufrechte Oberfläche sondern auch für eine geneigte Oberfläche (zum Beispiel eine Dachoberfläche) verwendet werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen weisen die retroreflektierenden Fenster 1 bis 3 eine Zweischichtstruktur des ersten transparenten Plattenmaterials 10a und des zweiten transparenten Plattenmaterials 10b auf, aber können ein transparentes Plattenmaterial mit einer Drei-Oder-Mehr-Schichtstruktur aufweisen.In the above-described embodiments, the
Ferner werden bei der zweiten Ausführungsform der getrübte Reflexionszustand und der transparente Nicht-Reflexionszustand gewechselt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses beschränkt und kann ausgestaltet sein, einen Zustand zwischen einem getrübten Reflexionszustand und einem geschwärzten Absorptionszustand (Absorptionsrate von 70% oder mehr) zu wechseln. In diesem Fall kann das Wechselelement 50 aus einer Komponente, wie beispielsweise ein magnetophoretisches elektronisches Papier, gebildet sein. In diesem Beispiel, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, wird das Wechselelement 50 mit dem zweiten Prisma 40 in Kontakt gebracht, oder das Erwärmungsmedium wird durch Nutzen des Wechselelements 50 erwärmt, in einer derartigen Weise, dass der direkte Lichtstrahl in Wärme konvertiert und dann in den Raum genommen werden kann.Further, in the second embodiment, the opaque reflection state and the transparent non-reflection state are switched. However, the invention is not limited to this, and may be configured to change a state between a clouded reflection state and a blackened absorption state (absorption rate of 70% or more). In this case, the
Ähnlich kann die dritte Ausführungsform ausgestaltet sein, einen Zustand zwischen dem reflektierenden Zustand, in welchem eine weiße oder silberne Flüssigkeit gefüllt ist, und dem absorbierenden Zustand (Absorptionsrate von 70% oder mehr) zu wechseln, in welchem eine schwarze Flüssigkeit gefüllt ist. In diesem Fall ist der Flüssigkeitsbehälter 84 mit einer schwarzen Flüssigkeit gefüllt.Similarly, the third embodiment can be configured to have a state between the reflek animal state in which a white or silver liquid is filled and the absorbent state (absorption rate of 70% or more) in which a black liquid is filled. In this case, the
Obwohl verschiedene Ausführungsformen oben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, versteht es sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf derartige Beispiele beschränkt ist und verschiedene Änderungen oder Modifikationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche durchgeführt werden können. Ferner können die Grundelemente bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, innerhalb des Umfangs der Ansprüche, beliebig kombiniert werden.Although various embodiments are described above with reference to the drawings, it goes without saying that the invention is not limited to such examples and various changes or modifications can be made within the scope of the claims. Furthermore, the basic elements in the above-described embodiments can be arbitrarily combined within the scope of the claims.
BezugszeichenlisteReference List
- 1 bis 31 to 3
- retroreflektierendes Fensterretroreflective window
- 10a10a
- erstes transparentes Plattenmaterialfirst transparent sheet material
- 10b10b
- zweites transparentes Plattenmaterialsecond transparent sheet material
- 3030
- erstes Prisma (Dreiecksprisma)first prism (triangular prism)
- 30a30a
- erste Seitefirst page
- 30b30b
- zweite Seitesecond page
- 30c30c
- dritte Seitethird page
- 4040
- zweites Prisma (zweites Dreiecksprisma)second prism (second triangular prism)
- 40a40a
- vierte Seitefourth page
- 40b40b
- fünfte Seitefifth page
- 40c40c
- sechste Seitesixth page
- 5050
- Wechselelementinterchangeable element
- 5151
- Reflexionsschichtreflective layer
- 5252
- Absorptionsschichtabsorption layer
- 5353
- Hohlelementhollow element
- 6060
- Rotationsmechanismusrotation mechanism
- LL
- laminierter Körper (flache Platte)laminated body (flat plate)
- NN
- Normallinienormal line
- OP1 bis OP8OP1 to OP8
- erste bis achte optische Pfadefirst to eighth optical paths
- αa
- vorbestimmter Winkelpredetermined angle
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